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International Journal of Innovation and Scientific Research
ISSN: 2351-8014
 
 
Saturday 16 November 2019

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  Call for Papers (November 2019)  
 
 
 

In Press: Study of oil mixtures for thermoplastic treatment : Case of polyethylene


[ Etude des mélanges d'huiles pour le traitement des thermoplastiques : Cas du polyéthylène ]


                 

Mérite MUNTUMOSI-SENZEDI1, Jean-Pierre MBUNGU-TSUMBU2, Edmond PHUKU-PHUATI3, and Richard BOPILI-MBOTIA4

1 Département de Physique, Faculté des Sciences, Université de Kinshasa, B. P. 190 Kinshasa XI, RD Congo
2 Département de Physique, Faculté des Sciences, Université de Kinshasa, B. P. 190 Kinshasa XI, RD Congo
3 Département de Physique, Faculté des Sciences, Université de Kinshasa, B. P. 190 Kinshasa XI, RD Congo
4 Département de Physique, Faculté des Sciences, Université de Kinshasa, B. P. 190 Kinshasa XI, RD Congo

Original language: French

Received 2 February 2019

Copyright © 2019 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract


Experiments of partial cooking of the same quantity of polyethylene were carried out at fixed temperature and pressure in different solvents consisting of a mixture of vegetable oils. The final product obtained from certain oil mixtures showed three phases: a relatively fluid polymer-poor gelatinous phase, a polymer-rich gelatinous phase, and a solid phase consisted of polymeric lumps. The final product obtained from other oil mixtures did not show a solid phase of polymeric lumps, but only the polymer-rich gelatinous phase and the relatively fluid polymer-poor gelatinous phase. The polymer fraction effectively mixed with the solvent during the experiments of partial cooking was measured by the amount of the relatively fluid polymer-poor gelatinous phase. The amount of the collected relatively fluid polymer-poor gelatinous phase was studied in accordance with the Flory-Higgins theory as a function of the volume fraction of the oil mixture components in the initial solvent. This study shows that the behavior of the Flory parameter and that of the solubility parameter of the solvent can be described by the amount of the relatively fluid polymer-poor gelatinous phase. This study also suggests a method for obtaining an optimal two-component solvent that can mix with a thermoplastic polymer as polyethylene. The optimal solvent is the one that minimizes the amount of the relatively fluid polymer-poor gelatinous phase.

Author Keywords: partial cooking, gelatinous polymer phases, free enthalpy, oils mixtures, polymer fraction, optimal solvent.


Abstract: (french)


Des expériences de cuisson partielle d’une même quantité de polyéthylène ont été effectuées à température et à pression fixées dans de différents solvants constitués d'un mélange d’huiles (huile végétale/pétrole lampant). Le produit final obtenu à partir de certains mélanges d'huiles a montré trois phases : une phase gélatineuse pauvre en polymère, une phase gélatineuse riche en polymère, et une phase solide composée des grumeaux polymériques. Le produit final obtenu à partir d'autres mélanges d'huiles n’a pas montré des grumeaux, mais uniquement la phase gélatineuse riche en polymère et la phase gélatineuse pauvre en polymère. Un mélange optimal entre le polyéthylène et les huiles devrait être un mélange sans grumeaux avec la totalité du polymère effectivement mélangée aux huiles. La fraction polymère effectivement mélangée au solvant au cours des expériences de cuisson partielle a été mesurée par la quantité de la phase gélatineuse pauvre en polymère. Le comportement de la phase gélatineuse pauvre en polymère en fonction des différents solvants utilisés a été discuté dans le cadre de la théorie de Flory-Higgins. Il suggère que le paramètre de Flory (par conséquent l’enthalpie libre du mélange) devient minimal lorsque la proportion d’huile végétale dans le solvant atteint une certaine valeur critique. Ce comportement suggère aussi une méthode pour obtenir un solvant optimal à deux composantes qui peut se mélanger avec un polymère thermoplastique comme le polyéthylène. Le solvant optimal est celui qui minimise la quantité de la phase gélatineuse pauvre en polymère.

Author Keywords: cuisson partielle, phase polymérique gélatineuse, enthalpie libre, mélange d'huiles, fraction polymère, solvant optimal.